广西南宁市第四十七中学2025-2026学年九年级下学期开学物理学情自测
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。在给出的四个备选项中,只有一个选项符合题目要求)
1.(2026九下·南宁开学考)架子鼓表演时在鼓上安装扩音器,主要是为了改变声音的( )
A.响度 B.音色 C.音调 D.传播速度
2.(2026九下·南宁开学考)“以铜为镜,可以正衣冠”的光学原理是( )
A.光的直线传播 B.光的镜面反射
C.光的漫反射 D.光的色散
3.(2026九下·南宁开学考)如下图,大头针插在玻璃瓶的软木塞上,把金属箔悬挂在大头针上。带电体接触大头针后,金属箔张开,此过程( )
A.正电荷发生转移 B.可检验带电体的电性
C.金属箔带上同种电荷 D.张开角度越小,所带电荷越多
4.(2026九下·南宁开学考) 运动员投篮时,将篮球投出去的力的施力物体是( )
A.地球 B.篮球 C.篮筐 D.运动员
5.(2026九下·南宁开学考)惊蛰已过,气温回升,南方经常出现“回南天”现象:白天开窗以后室内墙壁、地面等处会出现小水珠。这些小水珠的形成是
A.熔化现象 B.液化现象 C.汽化现象 D.凝华现象
6.(2026九下·南宁开学考)下列物质中,在通常情况下都属于绝缘体的是( )
A.玻璃、陶瓷、铜丝 B.黑胶布、煤油、铅笔芯
C.塑料尺、干布、橡胶棒 D.水银、大地、石墨
7.(2026九下·南宁开学考)小明家到学校的路程为600m,他去上学时,前100s的路程平均速度为1.5m/s,为了不迟到剩下的路程平均速度为3m/s,他上学的整个路程平均速度为( )
A.1.2 B.2.4m/s C.4m/s D.1.3m/s
8.(2026九下·南宁开学考)下列现象中,不能证明大气压存在的是( )
A.自来水笔吸墨水 B.马德堡半球实验
C.吸盘吸在玻璃上 D.打气筒给自行车打气
9.(2026九下·南宁开学考)如图为常用的铝芯导线,铝芯由多股铝线组成,外包一层绝缘皮。下列方法中,能减小铝芯导线电阻的是( )
A.减小导线两端的电压 B.减小导线中的电流
C.抽去导线中的几根铝线 D.减小导线的长度
10.(2026九下·南宁开学考)如图是地磅工作原理示意图,秤台连在竖直弹簧上,电路与恒压电源连接。未称量时,滑动变阻器R的滑片P在最上端,称量时,滑片P向下滑动。闭合开关S,车辆总质量越大时( )
A.电压表的示数越大 B.电压表的示数越小
C.电流表的示数越大 D.电流表的示数越小
二、多项选择题(本大题共2小题,每小题4分,共8分。在每小题列出的四个备选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错得0分)
11.(2026九下·南宁开学考)下列做法符合安全用电常识的是( )
A.雷雨天在大树下避雨
B.电灯的开关应接在电灯与火线之间
C.发现有人触电应立即切断电源
D.空气开关跳闸了可以立即恢复使用
12.(2026九下·南宁开学考)我国女排是弘扬“团结协作,顽强拼搏、永不言弃”精神的一面旗帜。下列关于排球运动的说法正确的是( )
A.发球后,球运动,说明力是改变物体运动状态的原因
B.排球在落地后还能继续滚动,是因为受到了惯性的作用
C.击打排球时手感到疼,因为物体间力的作用是相互的
D.垫出排球在上升,以排球为参照物,运动员是静止的
三、填空题(本大题共6小题,每空1分,共12分)
13.(2026九下·南宁开学考)太阳能 (选填“是”或“不是”)一种可再生能源,直接利用太阳能可有效地减少碳排放,如图所示是一辆低碳化未来汽车,车顶部装有高效光电转换器,它可将太阳能转化为 能。
14.(2026九下·南宁开学考)芯片体积小,元件密集,制作芯片的材料是 ;当芯片中有电流通过时,不可避免地会产生热量,为了不影响芯片的性能,通常让散热部件与芯片紧密结合以降低芯片的温度,这是通过 的方式改变芯片的内能。
15.(2026九下·南宁开学考)如图所示是自制发电机模型。风车转动,线圈在磁场中做 磁感线运动时,电路中就会产生感应电流,电流方向与 方向和导体运动方向有关。
16.(2026九下·南宁开学考) 2025年4月25日,神舟二十号和神舟十九号航天员在中国空间站胜利会师,激动人心的画面通过 波传递全世界。该波 (选填“能”或“不能”)在空气中传播。
17.(2026九下·南宁开学考)部分超市为方便顾客快速结账,安装了“刷脸”支付机。该支付机的摄像头是一个凸透镜,顾客“刷脸”时,支付机会拍照形成一张缩小的像,与预留图像进行比对,比对成功即可完成支付。为完成“刷脸”支付,顾客应该站在凸透镜 倍焦距以外;当顾客远离支付机时,拍照形成清晰的像将会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
18.(2026九下·南宁开学考)某广场上的塑像由上方的名人塑像B和下方的底座A构成,整体可以简化为如图甲所示的模型。A、B是质量分布均匀的柱形物体,且A、B的密度之比,底面积之比,若沿水平方向将该模型切去高度为的一部分,并将切去部分竖直正放在同一水平面上。切去部分对水平面的压强为,剩余部分对水平面的压强为。其中与切去部分的高度的关系如图乙所示。则名人塑像B的密度 。若要使得,则需要切掉的高度 cm。
四、作图题(本大题共3小题,每小题2分,共6分)
19.(2026九下·南宁开学考)(1)请在图甲中画出“不倒翁”受到重力的示意图。
(2)在房屋地基施工过程中,为确保地下作业区域光照充足,常采用平面镜反射自然光线。如图所示,请根据入射光线AO与井下照明光线OB的走向,请画出平面镜。
(3)螺线管是汽车启动器的一个重要部件,驾驶员转动钥匙发动汽车时,相当于给螺线管通电。请在图中标出任意一条磁感线的方向,并在括号中分别标出螺线管右端和小磁针右端的极性。
五、实验探究题(本大题共4小题,每空1分,共25分)
20.(2026九下·南宁开学考)(1)用温度计测量热水的温度,图甲中做法正确的是 ,图乙中读数方法正确的是 ,温度为 ℃。
(2)如图所示,在探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验中,通过观察U形管两边 来比较电流通过导体所产生热量的多少,该装置探究的是电流通过导体产生的热量与 的关系。
21.(2026九下·南宁开学考)在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)实验前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆 (选填“是”或“不是”)平衡状态;要想使杠杆在水平位置平衡,接下来应将杠杆两端的螺母向 (选填“左”或“右”)侧调节;杠杆在水平位置平衡,这样做可以直接从杠杆上读出力臂的大小,还能避免 对实验结果的影响;
(2)如图乙所示,此时在A点挂两个钩码(每个钩码的重力均为0.5N),在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,弹簧测力计的示数为 N;根据实验数据,得到如下结论:动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离,这个结论与杠杆的平衡条件不相符,原因是实验过程中没有 (选填序号);
A. 改变力的大小 B. 改变力的方向 C. 改变力的作用点
(3)如图丙,保持A点所挂钩码的数量和位置不变,将弹簧测力计绕B点从a位置缓慢转到b位置,杠杆始终保持水平平衡,在此过程中拉力F (选填“变大”“变小”或“不变”)。
22.(2026九下·南宁开学考)“制作简易密度计”的跨学科实践活动中,同学们需要用一根长约20cm的圆柱状饮料吸管、一段细铜丝、石蜡等材料制作一个简易密度计,称得其总质量为10g。
(1)制作时,先将吸管两端剪平,在其下端塞入适量细铜丝并用石蜡把端口密封,目的是降低 ,将制作完成的密度计放入液体中,使其处于竖直 状态(选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”),该密度计稳定在液体中时受到的浮力为 N。
(2)将自制密度计分别放入水中和密度分别为、的食盐水中,待密度计稳定后用记号笔分别在液面齐平处标出刻度A、B、C(如图甲),刻度C处应标示的密度值为 。
在标记刻度过程中,发现相邻两刻度线之间的距离较小,为提高测量精度,在保证密度计总质量不变的前提下,请你提出一条合理的改进措施: 。
(3)将制作好的简易密度计置于水中(如图乙),量出水面至封口端的距离为H,此时密度计受到的浮力为;再将同一密度计置于盐水中(如图丙),量出盐水液面至封口端的距离为h,此时密度计受到的浮力为,则 (选填“<”“=”或“>”),忽略细铜丝的体积,盐水的密度 (用、H、h表示)。
23.(2026九下·南宁开学考)图甲是小明探究“电流与电阻关系”的实验,选用的实验器材有电源(3V),电流表(0-0.6A),电压表(0~3V),滑动变阻器(20Ω 2A),阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的三个定值电阻,开关及导线若干
(1)将图甲实物电路连接完整(要求滑片向左移动时电流表示数变大)。
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现电压表有示数但电流表无示数,此时出现的故障可能是 。
(3)排除故障后,接入电阻,调节滑动变阻器,使电压表示数为U;仅将电阻R由换成10Ω,应将滑片向 (选填“左”或“右”)移动,使电压表示数仍为U。当电阻R换成20Ω时,发现无论怎样移动滑片,电压表示数都无法达到U,为了完成实验,U的取值不能小于 V。
(4)多次实验,可得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。
(5)实验完成后,小明借助一个最大阻值为的滑动变阻器、电压恒定且未知的电源、电流表、两个开关和导线若干,设计了如图乙的电路,测出了两个未知定值电阻、的阻值:
①仅闭合开关,记下电流表的示数为。
② ,记下电流表示数为;再将滑片移到最右端,记下电流表示数为。则, (用已知字母表示)。
六、综合能力题(本大题共2小题,共19分,解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤,只写出最后答案,未写出主要计算过程的,不得分)
24.(2026九下·南宁开学考)随着科技的迅猛发展,机器人技术已逐渐渗透到我们生活的方方面面。在餐饮业,智能送餐机器人的出现,不仅提升了服务效率,也为消费者带来了全新的用餐体验。下表是如图甲所示的送餐机器人的部分参数,求:
移动速度 0.2~0.6m/s 一次最大送餐量 ?
电机额定工作电压 48V 电机额定功率 72W
(1)该机器人电机正常工作时的电流;
(2)如果该机器人以额定功率、最大移动速度给距离30m的顾客送餐,则完成此次送餐电机所消耗的电能;
(3)如图乙所示为该机器人送餐负重过载保护电路原理图,图乙中电源电压为6V,电阻箱的阻值为10Ω,R为托盘内的压力传感器,其阻值随所受压力变化的图像如图丙所示,为保护机器人,当电流时触发器断开(触发器的电阻忽略不计),可使电机停止工作,放弃送餐。请通过列式计算送餐机器人一次最大送餐量。
25.(2026九下·南宁开学考)水箱是生活中常用的供水工具,如图所示是该模型的示意图,储水箱主要由一个重为10N,底面积是,高度为32cm(溢水口到桶底)的圆柱形金属水桶、一个压力传感开关和两个体积相同的实心圆柱体A、B组成,其中圆柱体A、B通过细线1与压力传感开关相连。已知加水前水箱的水桶内储水高度为15cm,圆柱体B恰好一半浸在水中,此时压力传感器受到细线1竖直向下的拉力达到6.5N,水泵接收到信号从进水口开始向桶内加水,已知实心圆柱体A、B的重力分别为、,它们的底面积都是。()求:
(1)水泵向桶内加水前,水桶底部受到水的压强;
(2)A的体积;
(3)若细线2长5cm,当加水至细线1对A的拉力为1N时,细线1末端的拉力传感器突然失控,导致A、B平稳下落(不考虑水波动,A、B不吸水),试求A、B稳定后容器对桌面的压强。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】ABC. 扩音器的作用是放大声音,即通过电子设备放大声音的振幅,从而增加声音的响度,故A符合题意,BC不合题意;
D. 声音的传播速度取决于介质种类和温度,与是否安装扩音器无关,故D不符合题意。
故选A。
【分析】声音的大小叫响度,声音的高低叫音调,声音的特点叫音色。
2.【答案】B
【知识点】镜面反射与漫反射;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】在“以铜为镜”中,意思是用铜做一个镜子。当我们对着它整理衣冠时,身上的光线在铜镜中发生反射,从而形成平面镜成像现象,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【分析】平面镜成像特点:物像等大、物像等距、物像关于平面镜对称、成虚像。
3.【答案】C
【知识点】电荷间的相互作用规律;验电器的原理及使用
【解析】【解答】A.在摩擦起电的过程中,发生转移的是电子(负电荷),而不是正电荷,故A错误不符合题意;
B.验电器箔片张开,只能说明被检测的物体是否带电,并不能验证带哪种电荷,故B错误不符合题意;
C.验电器就是根据同种电荷相互排斥的原理来检测物体带电的,两片箔片带同种电荷互相而张开,故C正确符合题意;
D.被检测的物体所带电荷越多,验电器箔片张开的角度越大,故D错误不符合题意。
故选C。
【分析】A.根据摩擦起电的本质判断;
B.根据验电器的工作原理判断;
C.根据电荷之间的相互作用规律判断;
D.验电器的张角与所带的电荷量有关,即电荷量越大,则张角越大。
4.【答案】D
【知识点】力的作用效果
【解析】【解答】运动员手对篮球有推力,使得篮球被推出去,所以投篮过程中,远动员对球有推力,D正确,ABC错误。
综上选D。
【分析】力是物体间的相互作用,力存在,便有施力物体和受力物体。
5.【答案】B
【知识点】熔化与熔化吸热特点;汽化及汽化吸热的特点;液化及液化放热;凝华及凝华放热
【解析】【解答】ABCD. 白天开窗以后室内墙壁、地面等处会出现小水珠,小水珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,故B选项符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【分析】(1)物质由固态变成液态的过程叫熔化,熔化需要吸热;
(2)物质从液态变为气态的过程叫汽化,汽化要吸热;
(3)物质从气态变为液态的过程叫液化,液化要放热;
(4)物质从气态直接变为固态的过程叫凝华,凝华要放热。
6.【答案】C
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】A.铜丝容易导电,属于导体,故A不符合题意;
B.铅笔芯容易导电,属于导体,故B不符合题意;
C.塑料尺、干布、橡胶棒都不易导电,属于绝缘体,故C符合题意;
D.水银、大地、石墨都容易导电,属于导体,其中没有绝缘体,故D不符合题意。
故选C。
【分析】导体:易于传导电流的物质,金属,人体、液体,
绝缘体:不容易导电的物质,橡胶、塑料、石墨。
7.【答案】B
【知识点】速度公式及其应用
【解析】【解答】根据题意可知, 前100s的路程平均速度为1.5m/s,
则前100s通过的路程为s1=v1t1=1.5m/s×100s=150m,
剩下的路程为s2=s-s1=600m-150m=450m,
剩下的路程平均速度为3m/s,
则剩下路程所用的时间为,
小明上学的整个路程平均速度为,
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【分析】 首先根据s=vt计算小明前100s行驶的路程,然后根据s2=s-s1计算剩下的路程,接下来根据计算剩余路程所用的时间,然后将两个时间相加得到总时间,最后由速度公式可得全程的平均速度。
8.【答案】D
【知识点】大气压强的存在
【解析】【解答】A.挤压自来水笔的胶囊,排出笔内空气,使笔内部压强小于大气压强,在大气压强的作用下吸入墨水,从而也证明大气压强的存在,故A不符合题意;
B.用抽气机抽出半球内的空气,使球内部压强小于大气压强,在大气压强的作用下球不易打开,从而也证明大气压强的存在,故B不符合题意;
C.先排出吸盘内空气,使吸盘内部压强小于大气压强,在大气压强的作用下吸在玻璃上,从而也证明大气压强的存在,故C不符合题意;
D.打气筒通过活塞压缩空气,将空气强行压入轮胎,利用的是气体被压缩后压强增大的原理,与大气压无关,不能证明大气压存在。故D符合题意。
故选D。
【分析】大气对浸入其中的物体产生力的作用,这就是大气压强,据此对各个选项分析判断即可。
9.【答案】D
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】AB.导体的电阻是其本身的一种性质,其大小由导体的材料、长度、横截面积和温度,与导体两端的电压和通过的电流大小无关,故AB不符合题意;
C.抽去导线中的几根铝线,相当于减小了导体的横截面积,那么电阻会增大。故C不符合题意;
D.导体的电阻与长度成正比,即减小导线的长度,导线的电阻会减小,故D符合题意。
故选D。
【分析】导体由导体的材料、长度、横截面积和温度等因素决定,且与长度成正比,与横截面积成反比。
10.【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】由题图可知,两电阻首尾依次相连,属于串联,电流表测的是电路电流,电压表测的是变阻器滑片P上部分的两端电压。闭合开关S,车辆总质量越大时,滑片P向下滑动,电路的总电阻不变,电源电压不变,根据欧姆定律U=IR计算分析可知,此时电流表示数不变;跟电压表并联的那部分电阻变大,所以电压表示数变大,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】1、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
2、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
11.【答案】B,C
【知识点】家庭电路的组成;安全用电原则
【解析】【解答】A.雷雨天在大树下避雨,而大树容易遭到雷击,存在极大安全隐患,故A不符合题意;
B.为了保证断开开关后电灯与火线断开,避免更换灯泡或维修时接触火线引发触电事故,则要求电灯的开关接在电灯与火线之间时,故B符合题意;
C.发现有人触电时,应立即切断电源,避免电流持续通过人体造成更严重的伤害,故C符合题意;
D.空气开关跳闸的原因肯定是电流过大,要么是短路要么是用电器总功率过大,应先检查原因并解决问题,故D不符合题意。
故选BC。
【分析】根据家庭电路安全用电以及连接的知识分析判断。
12.【答案】A,C
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性;惯性及其现象;参照物及其选择
【解析】【解答】A.发球时,球由静止变成运动状态,说明力是改变物体运动状态的原因,故A正确;
B.惯性是物体的一种固有属性,而不是力的作用,故B错误;
C.击打排球时手给排球一个力,排球会给手施加一个力,所以手感到疼,说明力的作用是相互的,故C正确;
D.垫出排球在上升,运动员相对排球的位置是变化的,则以排球为参照物,是运动的,故D错误。
故选AC。
【分析】A.运动状态的改变包括:速度大小改变和运动方向改变;
B.物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
C.根据力的作用的相互性判断;
D.根据参照物的知识分析。
13.【答案】是;电
【知识点】能量的转化或转移;能源及其分类
【解析】【解答】(1)太阳能取之不尽,用之不竭,可以源源不断地从自然界中获得,是一种可再生能源。
(2) 低碳化未来汽车顶部装有高效光电转换器,可将太阳能转化为电能,供用电器使用。
【分析】(1)可以在短时间内得到补充的能源为可再生能源;
(2)根据能量转化的知识解答。
14.【答案】半导体;热传递
【知识点】热传递改变物体内能;半导体特点及作用
【解析】【解答】(1)根据题意可知,制作芯片的材料是半导体,能够在一定条件下控制电流的流动。
(2)让散热部件与芯片紧密结合以降低芯片的温度,本质是能量的转移,则这是通过热传递的方式改变芯片的内能。
【分析】(1)根据半导体的材料的特点和应用解答;
(2)热传递改变内能的本质为能量的转移,做功改变内能的本质为能量的转化。改变物体内能的方式有做功和热传递,如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能,用酒精灯热水属于热传递改变物体内能。
15.【答案】切割;磁场(或磁感线)
【知识点】产生感应电流的条件
【解析】【解答】(1)根据电磁感应产生的条件可知,风车转动,线圈在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就会产生感应电流。
(2)根据影响感应电流方向的因素可知,感应电流的方向与磁场(或磁感线)方向和导体运动方向有关。
【分析】(1)产生感应电流的条件:①闭合电路部分导体;②在磁场中做切割磁感线运动;
(2)根据影响感应电流方向的因素的知识解答。
16.【答案】电磁;能
【知识点】电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】远距离无线通信通过电磁波为介质进行传播,可以在空气中传播。
【分析】1、激光是电磁波,在真空中的传播速度是3×108m/s;波长、波速、频率之间的关系为c=λf,无线电波的频率越高,波长越短;
2、信息的传递:无线网络通信依靠电磁波来传递信息。
17.【答案】2;变小
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)顾客使用“刷脸”功能时,系统会形成倒立缩小的实像。根据凸透镜成像原理,此时人脸需要位于“刷脸机”的二倍焦距之外(即物距u>2f)。
(2)当使用者远离“刷脸机”时,物距增大。依据凸透镜成像中"物距增大则像距减小、像变小"的规律,此时所成的像会变小。
【分析】(1)物体位于凸透镜二倍焦距之外时,会成倒立缩小的实像;
(2)根据凸透镜成实像时"物远像近像变小"的特性进行分析。
18.【答案】2000;8
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】根据乙图可知,当切割高度<20cm,即高度小于0.2m时,p1满足正比例函数关系,
故此时切割的是柱体B,
根据有:4000Pa=ρB×10N/kg×0.2m;
解得:ρB=2000kg/m3。
由图像知,切割到40cm为最终状态,故A和B高度均为20cm。
又因为A和B两者底面积之比为4:1,高度之比为1:1,故体积之比4:1;
由因为密度之比为1:4,故根据m=ρV得到质量之比为1:1。
初始p1对应的质量为0,故初始p1<p2;
切割到20cm时,由于A和B质量比1:1,因此压力1:1,又由于面积比4:1,根据得A和B压强比1:4,即p1>p2;故当p1>p2时,切割高度不到20cm。
因为两者面积比4:1,根据F=pS和压强相等得两者压力比为4:1即质量比为4:1时,压强相等,
故切割下来的B占总质量的,
又因为A和B质量相等,假设mA=mB=m,则总质量为2m,B的质量为×2m,高度也是,Δh=×20cm=8cm。
【分析】 根据乙图可知,图像被分割成2个部分,20cm之后压强降低,故B模型高20cm;图像到40cm结束,故A高度也为20cm。根据第一段图像可以根据p=ρgh算出B的密度,再根据剩余压强与切掉高度的底面积、高度、密度关系得到压力压强关系,进行比例分析求解。
19.【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】作光的反射光路图;重力示意图;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】(1)根据题意可知,不倒翁的重力的方向竖直向下,作用在重心上,如下图所示:
(2)根据图片可知,首先画出入射光线AO和反射光线OB夹角的角平分线,这条线是法线,然后通过O点作垂直于法线的直线,这条直线就是平面镜,如下图所示:
(3)根据图片可知,线圈上电流方向向下。右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向下,此时大拇指指向右端,则螺线管右端为N极,左端为S极。
在磁体外部,磁感线从N极指向S极,即磁感线上箭头向左。根据异名磁极相吸,小磁针右端右端为N极,如下图所示:
【分析】(1)首先确定不倒翁重力的方向和作用点,然后沿力的方向画带箭头的线段即可;
(2)在反射现象中,法线是镜面的垂线,还是入射光线和反射光线夹角的角平分线;
(3)根据安培定则判断螺线管的磁极方向,根据磁感线的环绕方向确定磁感线的箭头方向,最后根据磁极之间的相互作用规律判断小磁针的磁极方向。
(1)重力的作用点在不倒翁的重心,方向竖直向下。作图时,从重心位置画一条竖直向下的带箭头线段,并标注符号G即可。如图所示:
(2)先找到入射光线AO和反射光线OB的交点O(入射点),接着作出∠AOB的角平分线,这条线是法线,最后过O点作垂直于法线的直线,这条直线就是平面镜。如图所示:
(3)电流从螺线管左端流入,用安培定则(右手螺旋定则)判断,螺线管右端为N极,左端为S极。螺线管外部磁感线从N极指向S极。根据异名磁极相吸,小磁针右端靠近螺线管左端(S极),所以小磁针左端为S极,右端为N极。如图所示:
20.【答案】(1)C;b;60
(2)液面高度差;电流
【知识点】温度及温度计的使用与读数;焦耳定律;电流的热效应
【解析】【解答】(1)①根据甲图可知,温度计A的玻璃泡碰到了烧杯壁,故A错误;
温度计B的玻璃泡没有浸没在被测热水中,故B错误;
温度计C的玻璃泡完全浸没在被测热水中,没有碰到烧杯底和烧杯壁,故C正确。
故选C。
②读取温度计的示数时,不能俯视和仰视,要求视线要与液面液柱上表面相平,则正确的是b。
③根据图乙可知,温度计的分度值为1℃,则它的示数为60℃。
(2)①实验中,电阻丝产生的热量越多,则容器内气体体积膨胀越大,压强增大,则U形管两侧液面的高度差越大,即实验中通过观察U形管两边的液面高度差变化来比较产生热量的多少。
②根据图片可知,左右两个容器内两电阻的阻值相等,左边的在干路上电流大,右侧在支路上电流较小,即二者电流大小不同,所以探究的是电流通过导体产生的热量与电流的关系。
【分析】(1)①根据温度计的使用方法判断;
②根据温度计的读数方法判断;
③根据乙图确定温度计的分度值,根据液面位置读出示数。
(2)①实验中,电阻丝产生的热量越多,则容器内气体体积膨胀越大,压强增大,则U形管两侧液面的高度差越大,据此分析解答;
②根据图片分析影响电流产生热量的哪个因素不同即可。
(1)[1]图甲中,A温度计的玻璃泡碰到了烧杯壁,B温度计的玻璃泡没有浸没在被测热水中,C温度计的玻璃泡完全浸没在被测热水中,没有碰到烧杯底和烧杯壁,故正确的做法是C。
[2]温度计读数时,视线要与液面液柱上表面相平,不能俯视和仰视。故图乙中读数方法正确的是b。
[3]图乙中温度计的分度值为1℃,示数所示温度为60℃。
(2)[1]在这个实验中,电流通过电阻丝产生热量的多少无法直接测量,采用转换法,通过观察U形管两边的液面高度差变化来比较产生热量的多少。
[2]如图,容器内两电阻的阻值相等,而通过的电流不相等,所以探究的是电流通过导体产生的热量与电流的关系。
21.【答案】(1)是;右;杠杆重力
(2)1.5;B
(3)变大
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)①如图甲所示,实验前,杠杆保持静止状态,则此时杠杆是平衡状态。
②根据甲图可知,杠杆的右端上翘,则右端较轻,那么杠杆平衡螺母的应将平衡螺母向右移动。
③杠杆在水平位置平衡时,杠杆的重心在支点正上方,即杠杆自身的重力作用线通过支点,能避免杠杆的重力对实验结果的影响。
(2)①根据乙图可知,左边两个钩码挂在距离支点3格处,右边测力计的拉力作用在距离支点2格处,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到:2×0.5N×3L=FB×2L;
解得:;
②根据丙图可知,弹簧测力计的拉力沿斜向下方向拉,此时支点到动力作用点的距离不等于动力臂,而支点到阻力作用点的距离等于阻力臂,实验得到:动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离的原因是实验过程中没有改变力的方向,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)如图丙所示,将弹簧测力计绕B点从a位置缓慢转到b位置,B点拉力的力臂会变小,由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,在此过程中拉力F变大。
【分析】(1)①杠杆平衡状态有杠杆静止与匀速转动。
②平衡螺母总是向较轻的一侧调节;
③注意分析此时杠杆的重力是否会影响杠杆的平衡即可。
(2)①根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2列式计算即可;
②当拉力方向竖直向下时,拉力作用点到支点的距离恰好等于动力臂,而拉力方向改变时,拉力作用点到支点的距离就不再等于动力臂,据此分析解答。
(3)注意分析拉力的力臂的变化,再根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析解答。
(1)[1]杠杆平衡状态有杠杆静止与匀速转动。实验前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆是平衡状态。
[2]杠杆左端下沉,根据杠杆平衡螺母的调节原则“左低右调”得,若要使其水平平衡,应将平衡螺母向右移动。
[3] 杠杆在水平位置平衡时,杠杆自身的重力作用线通过支点,能避免杠杆的重力对实验结果的影响。
(2)[1]弹簧测力计的示数为
[2]杠杆的平衡条件为
图中动力与阻力均与杠杆垂直,此时支点到动力作用点的距离等于动力臂、支点到阻力作用点的距离等于阻力臂,实验得到:动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离的原因是实验过程中没有改变力的方向,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)如图丙,保持A点所挂钩码的数量和位置不变,将弹簧测力计绕B点从a位置缓慢转到b位置,杠杆始终保持水平平衡,B点拉力的力臂会变小,作用在A点的力与对应力臂的乘积不变,由杠杆平衡条件得,在此过程中拉力F变大。
22.【答案】(1)重心;漂浮;0.1
(2)1.2;使用更细的吸管
(3)=;
【知识点】阿基米德原理;浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用;制作微型密度计
【解析】【解答】(1)①物体的重心越低,则物体越稳定。如果吸管内没有铜丝,那么吸管会平躺在水面上。而制作时在吸管下端塞入细铜丝并用石蜡封口,可以降低重心,使密度计能竖直漂浮在水面上。
②当密度计漂浮在液面上时,浮力等于重力,即。
(2)①密度计漂浮在液面上,受到的浮力等于重力,则有,
故浮力一定时,密度计在液体浸入的深度与所在液体的密度成反比。
根据甲图可知,C处时密度计浸入液体的深度最短,则液体密度最大,即标示的密度值为。
②为在保证总质量不变的前提下,则密度计排开液体的体积相同。根据V=Sh可知,减小吸管的横截面积(使用更细的吸管),则浸入深度变化更明显,测量越精确。
(3)①根据题意可知,同一密度计测量液体时始终处于漂浮状态,则它受到的浮力都等于重力,因此;
②密度计在水、盐水中受到的浮力相等,
;
即;
;
;
解得:。
【分析】(1)①物体的重心越低,则物体越稳定,据此分析吸管下端塞入铜丝的目的;
②根据漂浮条件计算此时密度计受到的浮力。
(2)①根据漂浮条件和阿基米德原理推导出浮力随深度变化的关系式,据此判断密度计浸入深度和液体密度的大小关系即可;
②根据V=Sh可知,当体积相同时,吸管的横截面积越小则浸入深度越大;
(3)①根据漂浮条件比较密度计受到浮力的大小;
②根据浮沉条件和阿基米德原理列出等式,从而得到盐水密度的表达式。
(1)[1][2]制作时在吸管下端塞入细铜丝并用石蜡封口,目的是降低重心,使密度计能竖直漂浮。
[3]漂浮状态下,浮力等于重力,故该密度计稳定在液体中时受到的浮力
(2)[1]密度计漂浮在液面上,受到的浮力等于重力,则有
故浮力一定时,密度计在液体浸入的深度与所在液体的密度成反比。因此,刻度C处应标示的密度值为。
[2]为提高测量精度,增大相邻刻度线间距,在保证总质量不变的前提下,可减小吸管的横截面积(使用更细的吸管),这样在排开液体体积变化相同时,浸入深度变化更明显。
(3)[1]同一密度计测量液体时,漂浮状态下,受到的浮力都等于重力,因此
[2]密度计在水、盐水中受到的浮力相等,即
整理可得,盐水的密度
23.【答案】(1)
(2)R断路
(3)右;1.5
(4)反比
(5)仅闭合开关,将滑片移到最左端;
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)根据题意可知,当滑片向左移动时电流表示数变大,根据欧姆定律可知,此时滑动变阻器接入电路中的电阻变小,则滑动变阻器的A接线柱接入电路中,如下图所示:
(2)闭合开关,电流表没有示数,则说明电路发生断路。电压表有示数,说明电压表与电源两极之间为通路。比较可知,故障原因可能是定值电阻R断路。
(3)①将电阻R由换成10Ω时,定值电阻变大,根据串联电路电压与电阻成正比的规律可知,此时它两端电压变大。为了使电压表的示数保持不变,则电压表的示数要减小,而变阻器的电压要增大。根据串联电路的分压规律可知,此时要增大变阻器接入的阻值,即应将滑片向右移动。
②当电阻R换成20Ω时,此时定值电阻阻值最大,根据分压规律可知,此时滑动变阻器接入电路的电阻最大时,而电阻R的电压最小,
滑动变阻器的最大阻值为20Ω,
则电压表的最小示数为:。
所以为了完成实验,U的取值不能小于1.5V。
(4)根据实验数据可知,电阻的电流与电阻阻值的乘积为定值,由此可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比。
(5)①仅闭合开关,R1、R2串联,电流表测量电路电流,记下电流表的示数为,则电源电压┄┄①
②仅闭合开关,将滑片移到最左端,电路为R1的简单电路,记下电流表示数为,则电源电压┄┄②
再将滑片移到最右端,R1、R0串联,电流表测量电路电流,记下电流表示数为,则电源电压┄┄③
由①②③得,。
【分析】 (1)滑动变阻器应该一上一下接入电路,根据电流表的示数变化确定变阻器接入阻值的变化,据此确定变阻器接入的接线柱即可;
(2)根据电流表和电压表的示数变化确定故障的种类和位置;
(3)①根据串联电路电压的规律及分压原理分析变阻器的滑片移动方向;
②当电阻R换成20Ω时,此时定值电阻阻值最大,根据分压规律可知,此时滑动变阻器接入电路的电阻最大时,而电阻R的电压最小,根据欧姆定律计算此时电压表的最小示数即可。
(4)计算每组数据中电流和电阻的乘积大小,从而确定二者的变化规律;
(5)分析开关转换时电路的连接,根据串联电路的规律和欧姆定律得出电源电压表达式,列方程得出两两个定值电阻大小。
(1)实验中,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻的电压,电流表测量电路电流。滑片向左移动时电流表示数变大,说明此时滑动变阻器接入电路中的电阻变小,则滑动变阻器的A接线柱接入电路中,如图所示:
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现电压表有示数但电流表无示数,说明电路出现断路现象,且电压表与电源相连接,则故障原因可能是定值电阻R断路。
(3)[1]本实验需要控制定值电阻两端电压不变,串联电路中电阻越大电压越大。仅将电阻R由换成10Ω,应将滑片向右移动,增大滑动变阻器接入电路的电阻,使电压表示数仍为U。
[2]当电阻R换成20Ω时,滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电阻R的电压最小,为
所以为了完成实验,U的取值不能小于1.5V。
(4)由实验可得,当电压一定时,电阻的电流与电阻阻值的乘积为定值,由此可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比。
(5)[1][2]①仅闭合开关,R1、R2串联,电流表测量电路电流,记下电流表的示数为,则电源电压┄┄①
②仅闭合开关,将滑片移到最左端,电路为R1的简单电路,记下电流表示数为,则电源电压┄┄②
再将滑片移到最右端,R1、R0串联,电流表测量电路电流,记下电流表示数为,则电源电压┄┄③
由①②③得,。
24.【答案】(1)解:根据表格可知,机器人的电功率为72W,额定电压为48V,
则该机器人电机正常工作时的电流。
(2)解:根据表格数据可知,该机器人最大移动速度为0.6m/s,
则它通过距离30m所需时间,
这段时间正常工作所消耗的电能。
(3)解:根据乙图可知,压力传感器R与电阻箱R0串联,
当电路中电流达到I=0.2A时,
此时电路的总电阻;
压力传感器R的阻值;
由图丙可知,当压力传感器阻值R=20Ω时,其所受的压力F=150N。
因此,送餐机器人一次最大送餐量所对应的重力;
送餐机器人一次最大送餐量。
【知识点】速度公式及其应用;电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】 (1)根据P=UI求出该机器人电机正常工作时电流;
(2)利用速度公式计算出机器人以最大移动速度给距离自己30m外的顾客送餐的时间,再利用W=Pt计算出完成此次送餐电机所消耗的电能;
(3)根据乙图可知,压力传感器R与电阻箱R0串联,由欧姆定律求出电路的总电阻,根据串联电路的电阻特点求出压力传感器的阻值,由图3可知压力传感器受到的压力,根据求出质量。
(1)由表格参数可知,该机器人电机正常工作时的电流
(2)该机器人以最大移动速度距离30m所需时间
这段时间正常工作所消耗的电能
(3)由图乙可知,电阻箱R0与压力传感器R串联,当电路中电流达到I=0.2A时,触发器断开,此时电路的总电阻
压力传感器R的阻值
由图丙可知,当压力传感器阻值R=20Ω时,其所受的压力F=150N。因此,送餐机器人一次最大送餐量所对应的重力
送餐机器人一次最大送餐量
25.【答案】(1)解:根据题意可知,加水前水箱的水桶内储水高度,
此时水对桶底部受到水的压强。
(2)解:将A、B看作一个整体,加水前,它们受力平衡,即:;
则B受到的浮力;
根据阿基米德原理可知,B排开水的体积;
则B的体积;
由题意可知,A、B体积相同,所以A的体积。
(3)解:根据题意可知,传感器失控前,细线1对A的拉力时,
则A、B受到的总浮力;
B完全浸没时受到的最大浮力;
因为,所以B已完全浸没,A也浸入水中。
A受到的浮力;
A浸入水中的体积即为A排开水的体积;
则A浸入水中的高度;
A、B的高度;
由题意可知,水上升的高度;
则此时水箱的水桶内储水的高度;
A、B的总质量;
A、B的总体积;
A、B的平均密度;
所以细线1末端的拉力传感器突然失控,A、B平稳下落后,最终处于漂浮状态,此时A、B受到的浮力;
A、B整体排开水的体积;
与拉力传感器失控前相比,整体排开水的体积的增加量;
水面上升的高度;
此时水箱的水桶内储水的高度;
所以水没有溢出,水桶内储水的体积
水桶内储水的质量;
水桶内储水的重力;
则容器整体对桌面的压力;
容器的底面积;
容器对桌面的压强。
【知识点】重力及其大小的计算;平衡状态的判断;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;浮力的利用
【解析】【分析】(1)利用液体压强公式求水对水桶底部的压强;(2)圆柱体B恰好一半浸在水中,此时压力传感器受到细线1竖直向下的拉力达到6.5N,对A、B的整体进行受力分析,由力的平衡条件求得B受到的浮力,利用阿基米德原理求得B排开液体的体积;
(3)知道B恰好一半浸在水中时B排开液体的体积,由此求出B的体积,并根据V=Sh求出B的高度以及B露出水面的高度;
当加水至细线1对A的拉力为1N时,以A、B的整体为研究对象,根据力的平衡条件可得A、B受到的总浮力,由阿基米德原理求得A、B排开水的总体积,进一步求出此时A排开水的体积和A浸入水中的深度;根据图示和题意可求出此时容器中水的深度;
根据重力公式求出A、B的总质量,已知A、B的体积相同,可求出已知A、B的总体积,利用密度公式求出A、B的平均密度;比较A、B的平均密度与水的密度关系,由浮沉条件可知传感器突然失控时A、B平稳下落后整体在水中的状态,进一步求出此时A、B受到的总浮力,由阿基米德原理求得此时A、B排开水的总体积,再求出整体排开水的体积的增加量,由求出水面上升的高度,进一步求出此时水的深度,并判断是否有水溢出;
根据此时水的深度和A、B排开水的总体积,进一步求得水的体积,利用m=ρV求得容器内水的质量,根据F压=G桶+GA+GB+G水求得容器对桌面的压力,利用求得容器对桌面的压强。
(1)加水前水箱的水桶内储水高度
水泵向桶内加水前,水桶底部受到水的压强
(2)加水前,对A、B整体进行受力分析,该系统处于静止状态,受力平衡,根据力的平衡条件有:
则B受到的浮力
B排开水的体积
因为圆柱体B恰好一半浸在水中,所以B的体积
由题意可知,A、B体积相同,所以A的体积
(3)传感器失控前,细线1对A的拉力时,A、B受到的总浮力
B完全浸没时受到的最大浮力
因为,所以B已完全浸没,A也浸入水中。A受到的浮力
A浸入水中的体积即为A排开水的体积
则A浸入水中的高度
A、B的高度
由题意可知,水上升的高度
则此时水箱的水桶内储水的高度
A、B的总质量
A、B的总体积
A、B的平均密度
所以细线1末端的拉力传感器突然失控,A、B平稳下落后,最终处于漂浮状态,此时A、B受到的浮力
A、B整体排开水的体积
与拉力传感器失控前相比,整体排开水的体积的增加量
水面上升的高度
此时水箱的水桶内储水的高度
所以水没有溢出,水桶内储水的体积
水桶内储水的质量
水桶内储水的重力
则容器整体对桌面的压力
容器的底面积
容器对桌面的压强
1 / 1广西南宁市第四十七中学2025-2026学年九年级下学期开学物理学情自测
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。在给出的四个备选项中,只有一个选项符合题目要求)
1.(2026九下·南宁开学考)架子鼓表演时在鼓上安装扩音器,主要是为了改变声音的( )
A.响度 B.音色 C.音调 D.传播速度
【答案】A
【知识点】音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】ABC. 扩音器的作用是放大声音,即通过电子设备放大声音的振幅,从而增加声音的响度,故A符合题意,BC不合题意;
D. 声音的传播速度取决于介质种类和温度,与是否安装扩音器无关,故D不符合题意。
故选A。
【分析】声音的大小叫响度,声音的高低叫音调,声音的特点叫音色。
2.(2026九下·南宁开学考)“以铜为镜,可以正衣冠”的光学原理是( )
A.光的直线传播 B.光的镜面反射
C.光的漫反射 D.光的色散
【答案】B
【知识点】镜面反射与漫反射;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】在“以铜为镜”中,意思是用铜做一个镜子。当我们对着它整理衣冠时,身上的光线在铜镜中发生反射,从而形成平面镜成像现象,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【分析】平面镜成像特点:物像等大、物像等距、物像关于平面镜对称、成虚像。
3.(2026九下·南宁开学考)如下图,大头针插在玻璃瓶的软木塞上,把金属箔悬挂在大头针上。带电体接触大头针后,金属箔张开,此过程( )
A.正电荷发生转移 B.可检验带电体的电性
C.金属箔带上同种电荷 D.张开角度越小,所带电荷越多
【答案】C
【知识点】电荷间的相互作用规律;验电器的原理及使用
【解析】【解答】A.在摩擦起电的过程中,发生转移的是电子(负电荷),而不是正电荷,故A错误不符合题意;
B.验电器箔片张开,只能说明被检测的物体是否带电,并不能验证带哪种电荷,故B错误不符合题意;
C.验电器就是根据同种电荷相互排斥的原理来检测物体带电的,两片箔片带同种电荷互相而张开,故C正确符合题意;
D.被检测的物体所带电荷越多,验电器箔片张开的角度越大,故D错误不符合题意。
故选C。
【分析】A.根据摩擦起电的本质判断;
B.根据验电器的工作原理判断;
C.根据电荷之间的相互作用规律判断;
D.验电器的张角与所带的电荷量有关,即电荷量越大,则张角越大。
4.(2026九下·南宁开学考) 运动员投篮时,将篮球投出去的力的施力物体是( )
A.地球 B.篮球 C.篮筐 D.运动员
【答案】D
【知识点】力的作用效果
【解析】【解答】运动员手对篮球有推力,使得篮球被推出去,所以投篮过程中,远动员对球有推力,D正确,ABC错误。
综上选D。
【分析】力是物体间的相互作用,力存在,便有施力物体和受力物体。
5.(2026九下·南宁开学考)惊蛰已过,气温回升,南方经常出现“回南天”现象:白天开窗以后室内墙壁、地面等处会出现小水珠。这些小水珠的形成是
A.熔化现象 B.液化现象 C.汽化现象 D.凝华现象
【答案】B
【知识点】熔化与熔化吸热特点;汽化及汽化吸热的特点;液化及液化放热;凝华及凝华放热
【解析】【解答】ABCD. 白天开窗以后室内墙壁、地面等处会出现小水珠,小水珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,故B选项符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【分析】(1)物质由固态变成液态的过程叫熔化,熔化需要吸热;
(2)物质从液态变为气态的过程叫汽化,汽化要吸热;
(3)物质从气态变为液态的过程叫液化,液化要放热;
(4)物质从气态直接变为固态的过程叫凝华,凝华要放热。
6.(2026九下·南宁开学考)下列物质中,在通常情况下都属于绝缘体的是( )
A.玻璃、陶瓷、铜丝 B.黑胶布、煤油、铅笔芯
C.塑料尺、干布、橡胶棒 D.水银、大地、石墨
【答案】C
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】A.铜丝容易导电,属于导体,故A不符合题意;
B.铅笔芯容易导电,属于导体,故B不符合题意;
C.塑料尺、干布、橡胶棒都不易导电,属于绝缘体,故C符合题意;
D.水银、大地、石墨都容易导电,属于导体,其中没有绝缘体,故D不符合题意。
故选C。
【分析】导体:易于传导电流的物质,金属,人体、液体,
绝缘体:不容易导电的物质,橡胶、塑料、石墨。
7.(2026九下·南宁开学考)小明家到学校的路程为600m,他去上学时,前100s的路程平均速度为1.5m/s,为了不迟到剩下的路程平均速度为3m/s,他上学的整个路程平均速度为( )
A.1.2 B.2.4m/s C.4m/s D.1.3m/s
【答案】B
【知识点】速度公式及其应用
【解析】【解答】根据题意可知, 前100s的路程平均速度为1.5m/s,
则前100s通过的路程为s1=v1t1=1.5m/s×100s=150m,
剩下的路程为s2=s-s1=600m-150m=450m,
剩下的路程平均速度为3m/s,
则剩下路程所用的时间为,
小明上学的整个路程平均速度为,
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【分析】 首先根据s=vt计算小明前100s行驶的路程,然后根据s2=s-s1计算剩下的路程,接下来根据计算剩余路程所用的时间,然后将两个时间相加得到总时间,最后由速度公式可得全程的平均速度。
8.(2026九下·南宁开学考)下列现象中,不能证明大气压存在的是( )
A.自来水笔吸墨水 B.马德堡半球实验
C.吸盘吸在玻璃上 D.打气筒给自行车打气
【答案】D
【知识点】大气压强的存在
【解析】【解答】A.挤压自来水笔的胶囊,排出笔内空气,使笔内部压强小于大气压强,在大气压强的作用下吸入墨水,从而也证明大气压强的存在,故A不符合题意;
B.用抽气机抽出半球内的空气,使球内部压强小于大气压强,在大气压强的作用下球不易打开,从而也证明大气压强的存在,故B不符合题意;
C.先排出吸盘内空气,使吸盘内部压强小于大气压强,在大气压强的作用下吸在玻璃上,从而也证明大气压强的存在,故C不符合题意;
D.打气筒通过活塞压缩空气,将空气强行压入轮胎,利用的是气体被压缩后压强增大的原理,与大气压无关,不能证明大气压存在。故D符合题意。
故选D。
【分析】大气对浸入其中的物体产生力的作用,这就是大气压强,据此对各个选项分析判断即可。
9.(2026九下·南宁开学考)如图为常用的铝芯导线,铝芯由多股铝线组成,外包一层绝缘皮。下列方法中,能减小铝芯导线电阻的是( )
A.减小导线两端的电压 B.减小导线中的电流
C.抽去导线中的几根铝线 D.减小导线的长度
【答案】D
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】AB.导体的电阻是其本身的一种性质,其大小由导体的材料、长度、横截面积和温度,与导体两端的电压和通过的电流大小无关,故AB不符合题意;
C.抽去导线中的几根铝线,相当于减小了导体的横截面积,那么电阻会增大。故C不符合题意;
D.导体的电阻与长度成正比,即减小导线的长度,导线的电阻会减小,故D符合题意。
故选D。
【分析】导体由导体的材料、长度、横截面积和温度等因素决定,且与长度成正比,与横截面积成反比。
10.(2026九下·南宁开学考)如图是地磅工作原理示意图,秤台连在竖直弹簧上,电路与恒压电源连接。未称量时,滑动变阻器R的滑片P在最上端,称量时,滑片P向下滑动。闭合开关S,车辆总质量越大时( )
A.电压表的示数越大 B.电压表的示数越小
C.电流表的示数越大 D.电流表的示数越小
【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】由题图可知,两电阻首尾依次相连,属于串联,电流表测的是电路电流,电压表测的是变阻器滑片P上部分的两端电压。闭合开关S,车辆总质量越大时,滑片P向下滑动,电路的总电阻不变,电源电压不变,根据欧姆定律U=IR计算分析可知,此时电流表示数不变;跟电压表并联的那部分电阻变大,所以电压表示数变大,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】1、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
2、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
二、多项选择题(本大题共2小题,每小题4分,共8分。在每小题列出的四个备选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错得0分)
11.(2026九下·南宁开学考)下列做法符合安全用电常识的是( )
A.雷雨天在大树下避雨
B.电灯的开关应接在电灯与火线之间
C.发现有人触电应立即切断电源
D.空气开关跳闸了可以立即恢复使用
【答案】B,C
【知识点】家庭电路的组成;安全用电原则
【解析】【解答】A.雷雨天在大树下避雨,而大树容易遭到雷击,存在极大安全隐患,故A不符合题意;
B.为了保证断开开关后电灯与火线断开,避免更换灯泡或维修时接触火线引发触电事故,则要求电灯的开关接在电灯与火线之间时,故B符合题意;
C.发现有人触电时,应立即切断电源,避免电流持续通过人体造成更严重的伤害,故C符合题意;
D.空气开关跳闸的原因肯定是电流过大,要么是短路要么是用电器总功率过大,应先检查原因并解决问题,故D不符合题意。
故选BC。
【分析】根据家庭电路安全用电以及连接的知识分析判断。
12.(2026九下·南宁开学考)我国女排是弘扬“团结协作,顽强拼搏、永不言弃”精神的一面旗帜。下列关于排球运动的说法正确的是( )
A.发球后,球运动,说明力是改变物体运动状态的原因
B.排球在落地后还能继续滚动,是因为受到了惯性的作用
C.击打排球时手感到疼,因为物体间力的作用是相互的
D.垫出排球在上升,以排球为参照物,运动员是静止的
【答案】A,C
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性;惯性及其现象;参照物及其选择
【解析】【解答】A.发球时,球由静止变成运动状态,说明力是改变物体运动状态的原因,故A正确;
B.惯性是物体的一种固有属性,而不是力的作用,故B错误;
C.击打排球时手给排球一个力,排球会给手施加一个力,所以手感到疼,说明力的作用是相互的,故C正确;
D.垫出排球在上升,运动员相对排球的位置是变化的,则以排球为参照物,是运动的,故D错误。
故选AC。
【分析】A.运动状态的改变包括:速度大小改变和运动方向改变;
B.物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
C.根据力的作用的相互性判断;
D.根据参照物的知识分析。
三、填空题(本大题共6小题,每空1分,共12分)
13.(2026九下·南宁开学考)太阳能 (选填“是”或“不是”)一种可再生能源,直接利用太阳能可有效地减少碳排放,如图所示是一辆低碳化未来汽车,车顶部装有高效光电转换器,它可将太阳能转化为 能。
【答案】是;电
【知识点】能量的转化或转移;能源及其分类
【解析】【解答】(1)太阳能取之不尽,用之不竭,可以源源不断地从自然界中获得,是一种可再生能源。
(2) 低碳化未来汽车顶部装有高效光电转换器,可将太阳能转化为电能,供用电器使用。
【分析】(1)可以在短时间内得到补充的能源为可再生能源;
(2)根据能量转化的知识解答。
14.(2026九下·南宁开学考)芯片体积小,元件密集,制作芯片的材料是 ;当芯片中有电流通过时,不可避免地会产生热量,为了不影响芯片的性能,通常让散热部件与芯片紧密结合以降低芯片的温度,这是通过 的方式改变芯片的内能。
【答案】半导体;热传递
【知识点】热传递改变物体内能;半导体特点及作用
【解析】【解答】(1)根据题意可知,制作芯片的材料是半导体,能够在一定条件下控制电流的流动。
(2)让散热部件与芯片紧密结合以降低芯片的温度,本质是能量的转移,则这是通过热传递的方式改变芯片的内能。
【分析】(1)根据半导体的材料的特点和应用解答;
(2)热传递改变内能的本质为能量的转移,做功改变内能的本质为能量的转化。改变物体内能的方式有做功和热传递,如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能,用酒精灯热水属于热传递改变物体内能。
15.(2026九下·南宁开学考)如图所示是自制发电机模型。风车转动,线圈在磁场中做 磁感线运动时,电路中就会产生感应电流,电流方向与 方向和导体运动方向有关。
【答案】切割;磁场(或磁感线)
【知识点】产生感应电流的条件
【解析】【解答】(1)根据电磁感应产生的条件可知,风车转动,线圈在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就会产生感应电流。
(2)根据影响感应电流方向的因素可知,感应电流的方向与磁场(或磁感线)方向和导体运动方向有关。
【分析】(1)产生感应电流的条件:①闭合电路部分导体;②在磁场中做切割磁感线运动;
(2)根据影响感应电流方向的因素的知识解答。
16.(2026九下·南宁开学考) 2025年4月25日,神舟二十号和神舟十九号航天员在中国空间站胜利会师,激动人心的画面通过 波传递全世界。该波 (选填“能”或“不能”)在空气中传播。
【答案】电磁;能
【知识点】电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】远距离无线通信通过电磁波为介质进行传播,可以在空气中传播。
【分析】1、激光是电磁波,在真空中的传播速度是3×108m/s;波长、波速、频率之间的关系为c=λf,无线电波的频率越高,波长越短;
2、信息的传递:无线网络通信依靠电磁波来传递信息。
17.(2026九下·南宁开学考)部分超市为方便顾客快速结账,安装了“刷脸”支付机。该支付机的摄像头是一个凸透镜,顾客“刷脸”时,支付机会拍照形成一张缩小的像,与预留图像进行比对,比对成功即可完成支付。为完成“刷脸”支付,顾客应该站在凸透镜 倍焦距以外;当顾客远离支付机时,拍照形成清晰的像将会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】2;变小
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)顾客使用“刷脸”功能时,系统会形成倒立缩小的实像。根据凸透镜成像原理,此时人脸需要位于“刷脸机”的二倍焦距之外(即物距u>2f)。
(2)当使用者远离“刷脸机”时,物距增大。依据凸透镜成像中"物距增大则像距减小、像变小"的规律,此时所成的像会变小。
【分析】(1)物体位于凸透镜二倍焦距之外时,会成倒立缩小的实像;
(2)根据凸透镜成实像时"物远像近像变小"的特性进行分析。
18.(2026九下·南宁开学考)某广场上的塑像由上方的名人塑像B和下方的底座A构成,整体可以简化为如图甲所示的模型。A、B是质量分布均匀的柱形物体,且A、B的密度之比,底面积之比,若沿水平方向将该模型切去高度为的一部分,并将切去部分竖直正放在同一水平面上。切去部分对水平面的压强为,剩余部分对水平面的压强为。其中与切去部分的高度的关系如图乙所示。则名人塑像B的密度 。若要使得,则需要切掉的高度 cm。
【答案】2000;8
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】根据乙图可知,当切割高度<20cm,即高度小于0.2m时,p1满足正比例函数关系,
故此时切割的是柱体B,
根据有:4000Pa=ρB×10N/kg×0.2m;
解得:ρB=2000kg/m3。
由图像知,切割到40cm为最终状态,故A和B高度均为20cm。
又因为A和B两者底面积之比为4:1,高度之比为1:1,故体积之比4:1;
由因为密度之比为1:4,故根据m=ρV得到质量之比为1:1。
初始p1对应的质量为0,故初始p1<p2;
切割到20cm时,由于A和B质量比1:1,因此压力1:1,又由于面积比4:1,根据得A和B压强比1:4,即p1>p2;故当p1>p2时,切割高度不到20cm。
因为两者面积比4:1,根据F=pS和压强相等得两者压力比为4:1即质量比为4:1时,压强相等,
故切割下来的B占总质量的,
又因为A和B质量相等,假设mA=mB=m,则总质量为2m,B的质量为×2m,高度也是,Δh=×20cm=8cm。
【分析】 根据乙图可知,图像被分割成2个部分,20cm之后压强降低,故B模型高20cm;图像到40cm结束,故A高度也为20cm。根据第一段图像可以根据p=ρgh算出B的密度,再根据剩余压强与切掉高度的底面积、高度、密度关系得到压力压强关系,进行比例分析求解。
四、作图题(本大题共3小题,每小题2分,共6分)
19.(2026九下·南宁开学考)(1)请在图甲中画出“不倒翁”受到重力的示意图。
(2)在房屋地基施工过程中,为确保地下作业区域光照充足,常采用平面镜反射自然光线。如图所示,请根据入射光线AO与井下照明光线OB的走向,请画出平面镜。
(3)螺线管是汽车启动器的一个重要部件,驾驶员转动钥匙发动汽车时,相当于给螺线管通电。请在图中标出任意一条磁感线的方向,并在括号中分别标出螺线管右端和小磁针右端的极性。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】作光的反射光路图;重力示意图;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】(1)根据题意可知,不倒翁的重力的方向竖直向下,作用在重心上,如下图所示:
(2)根据图片可知,首先画出入射光线AO和反射光线OB夹角的角平分线,这条线是法线,然后通过O点作垂直于法线的直线,这条直线就是平面镜,如下图所示:
(3)根据图片可知,线圈上电流方向向下。右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向下,此时大拇指指向右端,则螺线管右端为N极,左端为S极。
在磁体外部,磁感线从N极指向S极,即磁感线上箭头向左。根据异名磁极相吸,小磁针右端右端为N极,如下图所示:
【分析】(1)首先确定不倒翁重力的方向和作用点,然后沿力的方向画带箭头的线段即可;
(2)在反射现象中,法线是镜面的垂线,还是入射光线和反射光线夹角的角平分线;
(3)根据安培定则判断螺线管的磁极方向,根据磁感线的环绕方向确定磁感线的箭头方向,最后根据磁极之间的相互作用规律判断小磁针的磁极方向。
(1)重力的作用点在不倒翁的重心,方向竖直向下。作图时,从重心位置画一条竖直向下的带箭头线段,并标注符号G即可。如图所示:
(2)先找到入射光线AO和反射光线OB的交点O(入射点),接着作出∠AOB的角平分线,这条线是法线,最后过O点作垂直于法线的直线,这条直线就是平面镜。如图所示:
(3)电流从螺线管左端流入,用安培定则(右手螺旋定则)判断,螺线管右端为N极,左端为S极。螺线管外部磁感线从N极指向S极。根据异名磁极相吸,小磁针右端靠近螺线管左端(S极),所以小磁针左端为S极,右端为N极。如图所示:
五、实验探究题(本大题共4小题,每空1分,共25分)
20.(2026九下·南宁开学考)(1)用温度计测量热水的温度,图甲中做法正确的是 ,图乙中读数方法正确的是 ,温度为 ℃。
(2)如图所示,在探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验中,通过观察U形管两边 来比较电流通过导体所产生热量的多少,该装置探究的是电流通过导体产生的热量与 的关系。
【答案】(1)C;b;60
(2)液面高度差;电流
【知识点】温度及温度计的使用与读数;焦耳定律;电流的热效应
【解析】【解答】(1)①根据甲图可知,温度计A的玻璃泡碰到了烧杯壁,故A错误;
温度计B的玻璃泡没有浸没在被测热水中,故B错误;
温度计C的玻璃泡完全浸没在被测热水中,没有碰到烧杯底和烧杯壁,故C正确。
故选C。
②读取温度计的示数时,不能俯视和仰视,要求视线要与液面液柱上表面相平,则正确的是b。
③根据图乙可知,温度计的分度值为1℃,则它的示数为60℃。
(2)①实验中,电阻丝产生的热量越多,则容器内气体体积膨胀越大,压强增大,则U形管两侧液面的高度差越大,即实验中通过观察U形管两边的液面高度差变化来比较产生热量的多少。
②根据图片可知,左右两个容器内两电阻的阻值相等,左边的在干路上电流大,右侧在支路上电流较小,即二者电流大小不同,所以探究的是电流通过导体产生的热量与电流的关系。
【分析】(1)①根据温度计的使用方法判断;
②根据温度计的读数方法判断;
③根据乙图确定温度计的分度值,根据液面位置读出示数。
(2)①实验中,电阻丝产生的热量越多,则容器内气体体积膨胀越大,压强增大,则U形管两侧液面的高度差越大,据此分析解答;
②根据图片分析影响电流产生热量的哪个因素不同即可。
(1)[1]图甲中,A温度计的玻璃泡碰到了烧杯壁,B温度计的玻璃泡没有浸没在被测热水中,C温度计的玻璃泡完全浸没在被测热水中,没有碰到烧杯底和烧杯壁,故正确的做法是C。
[2]温度计读数时,视线要与液面液柱上表面相平,不能俯视和仰视。故图乙中读数方法正确的是b。
[3]图乙中温度计的分度值为1℃,示数所示温度为60℃。
(2)[1]在这个实验中,电流通过电阻丝产生热量的多少无法直接测量,采用转换法,通过观察U形管两边的液面高度差变化来比较产生热量的多少。
[2]如图,容器内两电阻的阻值相等,而通过的电流不相等,所以探究的是电流通过导体产生的热量与电流的关系。
21.(2026九下·南宁开学考)在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)实验前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆 (选填“是”或“不是”)平衡状态;要想使杠杆在水平位置平衡,接下来应将杠杆两端的螺母向 (选填“左”或“右”)侧调节;杠杆在水平位置平衡,这样做可以直接从杠杆上读出力臂的大小,还能避免 对实验结果的影响;
(2)如图乙所示,此时在A点挂两个钩码(每个钩码的重力均为0.5N),在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,弹簧测力计的示数为 N;根据实验数据,得到如下结论:动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离,这个结论与杠杆的平衡条件不相符,原因是实验过程中没有 (选填序号);
A. 改变力的大小 B. 改变力的方向 C. 改变力的作用点
(3)如图丙,保持A点所挂钩码的数量和位置不变,将弹簧测力计绕B点从a位置缓慢转到b位置,杠杆始终保持水平平衡,在此过程中拉力F (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)是;右;杠杆重力
(2)1.5;B
(3)变大
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)①如图甲所示,实验前,杠杆保持静止状态,则此时杠杆是平衡状态。
②根据甲图可知,杠杆的右端上翘,则右端较轻,那么杠杆平衡螺母的应将平衡螺母向右移动。
③杠杆在水平位置平衡时,杠杆的重心在支点正上方,即杠杆自身的重力作用线通过支点,能避免杠杆的重力对实验结果的影响。
(2)①根据乙图可知,左边两个钩码挂在距离支点3格处,右边测力计的拉力作用在距离支点2格处,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到:2×0.5N×3L=FB×2L;
解得:;
②根据丙图可知,弹簧测力计的拉力沿斜向下方向拉,此时支点到动力作用点的距离不等于动力臂,而支点到阻力作用点的距离等于阻力臂,实验得到:动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离的原因是实验过程中没有改变力的方向,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)如图丙所示,将弹簧测力计绕B点从a位置缓慢转到b位置,B点拉力的力臂会变小,由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,在此过程中拉力F变大。
【分析】(1)①杠杆平衡状态有杠杆静止与匀速转动。
②平衡螺母总是向较轻的一侧调节;
③注意分析此时杠杆的重力是否会影响杠杆的平衡即可。
(2)①根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2列式计算即可;
②当拉力方向竖直向下时,拉力作用点到支点的距离恰好等于动力臂,而拉力方向改变时,拉力作用点到支点的距离就不再等于动力臂,据此分析解答。
(3)注意分析拉力的力臂的变化,再根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析解答。
(1)[1]杠杆平衡状态有杠杆静止与匀速转动。实验前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆是平衡状态。
[2]杠杆左端下沉,根据杠杆平衡螺母的调节原则“左低右调”得,若要使其水平平衡,应将平衡螺母向右移动。
[3] 杠杆在水平位置平衡时,杠杆自身的重力作用线通过支点,能避免杠杆的重力对实验结果的影响。
(2)[1]弹簧测力计的示数为
[2]杠杆的平衡条件为
图中动力与阻力均与杠杆垂直,此时支点到动力作用点的距离等于动力臂、支点到阻力作用点的距离等于阻力臂,实验得到:动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离的原因是实验过程中没有改变力的方向,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)如图丙,保持A点所挂钩码的数量和位置不变,将弹簧测力计绕B点从a位置缓慢转到b位置,杠杆始终保持水平平衡,B点拉力的力臂会变小,作用在A点的力与对应力臂的乘积不变,由杠杆平衡条件得,在此过程中拉力F变大。
22.(2026九下·南宁开学考)“制作简易密度计”的跨学科实践活动中,同学们需要用一根长约20cm的圆柱状饮料吸管、一段细铜丝、石蜡等材料制作一个简易密度计,称得其总质量为10g。
(1)制作时,先将吸管两端剪平,在其下端塞入适量细铜丝并用石蜡把端口密封,目的是降低 ,将制作完成的密度计放入液体中,使其处于竖直 状态(选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”),该密度计稳定在液体中时受到的浮力为 N。
(2)将自制密度计分别放入水中和密度分别为、的食盐水中,待密度计稳定后用记号笔分别在液面齐平处标出刻度A、B、C(如图甲),刻度C处应标示的密度值为 。
在标记刻度过程中,发现相邻两刻度线之间的距离较小,为提高测量精度,在保证密度计总质量不变的前提下,请你提出一条合理的改进措施: 。
(3)将制作好的简易密度计置于水中(如图乙),量出水面至封口端的距离为H,此时密度计受到的浮力为;再将同一密度计置于盐水中(如图丙),量出盐水液面至封口端的距离为h,此时密度计受到的浮力为,则 (选填“<”“=”或“>”),忽略细铜丝的体积,盐水的密度 (用、H、h表示)。
【答案】(1)重心;漂浮;0.1
(2)1.2;使用更细的吸管
(3)=;
【知识点】阿基米德原理;浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用;制作微型密度计
【解析】【解答】(1)①物体的重心越低,则物体越稳定。如果吸管内没有铜丝,那么吸管会平躺在水面上。而制作时在吸管下端塞入细铜丝并用石蜡封口,可以降低重心,使密度计能竖直漂浮在水面上。
②当密度计漂浮在液面上时,浮力等于重力,即。
(2)①密度计漂浮在液面上,受到的浮力等于重力,则有,
故浮力一定时,密度计在液体浸入的深度与所在液体的密度成反比。
根据甲图可知,C处时密度计浸入液体的深度最短,则液体密度最大,即标示的密度值为。
②为在保证总质量不变的前提下,则密度计排开液体的体积相同。根据V=Sh可知,减小吸管的横截面积(使用更细的吸管),则浸入深度变化更明显,测量越精确。
(3)①根据题意可知,同一密度计测量液体时始终处于漂浮状态,则它受到的浮力都等于重力,因此;
②密度计在水、盐水中受到的浮力相等,
;
即;
;
;
解得:。
【分析】(1)①物体的重心越低,则物体越稳定,据此分析吸管下端塞入铜丝的目的;
②根据漂浮条件计算此时密度计受到的浮力。
(2)①根据漂浮条件和阿基米德原理推导出浮力随深度变化的关系式,据此判断密度计浸入深度和液体密度的大小关系即可;
②根据V=Sh可知,当体积相同时,吸管的横截面积越小则浸入深度越大;
(3)①根据漂浮条件比较密度计受到浮力的大小;
②根据浮沉条件和阿基米德原理列出等式,从而得到盐水密度的表达式。
(1)[1][2]制作时在吸管下端塞入细铜丝并用石蜡封口,目的是降低重心,使密度计能竖直漂浮。
[3]漂浮状态下,浮力等于重力,故该密度计稳定在液体中时受到的浮力
(2)[1]密度计漂浮在液面上,受到的浮力等于重力,则有
故浮力一定时,密度计在液体浸入的深度与所在液体的密度成反比。因此,刻度C处应标示的密度值为。
[2]为提高测量精度,增大相邻刻度线间距,在保证总质量不变的前提下,可减小吸管的横截面积(使用更细的吸管),这样在排开液体体积变化相同时,浸入深度变化更明显。
(3)[1]同一密度计测量液体时,漂浮状态下,受到的浮力都等于重力,因此
[2]密度计在水、盐水中受到的浮力相等,即
整理可得,盐水的密度
23.(2026九下·南宁开学考)图甲是小明探究“电流与电阻关系”的实验,选用的实验器材有电源(3V),电流表(0-0.6A),电压表(0~3V),滑动变阻器(20Ω 2A),阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的三个定值电阻,开关及导线若干
(1)将图甲实物电路连接完整(要求滑片向左移动时电流表示数变大)。
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现电压表有示数但电流表无示数,此时出现的故障可能是 。
(3)排除故障后,接入电阻,调节滑动变阻器,使电压表示数为U;仅将电阻R由换成10Ω,应将滑片向 (选填“左”或“右”)移动,使电压表示数仍为U。当电阻R换成20Ω时,发现无论怎样移动滑片,电压表示数都无法达到U,为了完成实验,U的取值不能小于 V。
(4)多次实验,可得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。
(5)实验完成后,小明借助一个最大阻值为的滑动变阻器、电压恒定且未知的电源、电流表、两个开关和导线若干,设计了如图乙的电路,测出了两个未知定值电阻、的阻值:
①仅闭合开关,记下电流表的示数为。
② ,记下电流表示数为;再将滑片移到最右端,记下电流表示数为。则, (用已知字母表示)。
【答案】(1)
(2)R断路
(3)右;1.5
(4)反比
(5)仅闭合开关,将滑片移到最左端;
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)根据题意可知,当滑片向左移动时电流表示数变大,根据欧姆定律可知,此时滑动变阻器接入电路中的电阻变小,则滑动变阻器的A接线柱接入电路中,如下图所示:
(2)闭合开关,电流表没有示数,则说明电路发生断路。电压表有示数,说明电压表与电源两极之间为通路。比较可知,故障原因可能是定值电阻R断路。
(3)①将电阻R由换成10Ω时,定值电阻变大,根据串联电路电压与电阻成正比的规律可知,此时它两端电压变大。为了使电压表的示数保持不变,则电压表的示数要减小,而变阻器的电压要增大。根据串联电路的分压规律可知,此时要增大变阻器接入的阻值,即应将滑片向右移动。
②当电阻R换成20Ω时,此时定值电阻阻值最大,根据分压规律可知,此时滑动变阻器接入电路的电阻最大时,而电阻R的电压最小,
滑动变阻器的最大阻值为20Ω,
则电压表的最小示数为:。
所以为了完成实验,U的取值不能小于1.5V。
(4)根据实验数据可知,电阻的电流与电阻阻值的乘积为定值,由此可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比。
(5)①仅闭合开关,R1、R2串联,电流表测量电路电流,记下电流表的示数为,则电源电压┄┄①
②仅闭合开关,将滑片移到最左端,电路为R1的简单电路,记下电流表示数为,则电源电压┄┄②
再将滑片移到最右端,R1、R0串联,电流表测量电路电流,记下电流表示数为,则电源电压┄┄③
由①②③得,。
【分析】 (1)滑动变阻器应该一上一下接入电路,根据电流表的示数变化确定变阻器接入阻值的变化,据此确定变阻器接入的接线柱即可;
(2)根据电流表和电压表的示数变化确定故障的种类和位置;
(3)①根据串联电路电压的规律及分压原理分析变阻器的滑片移动方向;
②当电阻R换成20Ω时,此时定值电阻阻值最大,根据分压规律可知,此时滑动变阻器接入电路的电阻最大时,而电阻R的电压最小,根据欧姆定律计算此时电压表的最小示数即可。
(4)计算每组数据中电流和电阻的乘积大小,从而确定二者的变化规律;
(5)分析开关转换时电路的连接,根据串联电路的规律和欧姆定律得出电源电压表达式,列方程得出两两个定值电阻大小。
(1)实验中,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻的电压,电流表测量电路电流。滑片向左移动时电流表示数变大,说明此时滑动变阻器接入电路中的电阻变小,则滑动变阻器的A接线柱接入电路中,如图所示:
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现电压表有示数但电流表无示数,说明电路出现断路现象,且电压表与电源相连接,则故障原因可能是定值电阻R断路。
(3)[1]本实验需要控制定值电阻两端电压不变,串联电路中电阻越大电压越大。仅将电阻R由换成10Ω,应将滑片向右移动,增大滑动变阻器接入电路的电阻,使电压表示数仍为U。
[2]当电阻R换成20Ω时,滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电阻R的电压最小,为
所以为了完成实验,U的取值不能小于1.5V。
(4)由实验可得,当电压一定时,电阻的电流与电阻阻值的乘积为定值,由此可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比。
(5)[1][2]①仅闭合开关,R1、R2串联,电流表测量电路电流,记下电流表的示数为,则电源电压┄┄①
②仅闭合开关,将滑片移到最左端,电路为R1的简单电路,记下电流表示数为,则电源电压┄┄②
再将滑片移到最右端,R1、R0串联,电流表测量电路电流,记下电流表示数为,则电源电压┄┄③
由①②③得,。
六、综合能力题(本大题共2小题,共19分,解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤,只写出最后答案,未写出主要计算过程的,不得分)
24.(2026九下·南宁开学考)随着科技的迅猛发展,机器人技术已逐渐渗透到我们生活的方方面面。在餐饮业,智能送餐机器人的出现,不仅提升了服务效率,也为消费者带来了全新的用餐体验。下表是如图甲所示的送餐机器人的部分参数,求:
移动速度 0.2~0.6m/s 一次最大送餐量 ?
电机额定工作电压 48V 电机额定功率 72W
(1)该机器人电机正常工作时的电流;
(2)如果该机器人以额定功率、最大移动速度给距离30m的顾客送餐,则完成此次送餐电机所消耗的电能;
(3)如图乙所示为该机器人送餐负重过载保护电路原理图,图乙中电源电压为6V,电阻箱的阻值为10Ω,R为托盘内的压力传感器,其阻值随所受压力变化的图像如图丙所示,为保护机器人,当电流时触发器断开(触发器的电阻忽略不计),可使电机停止工作,放弃送餐。请通过列式计算送餐机器人一次最大送餐量。
【答案】(1)解:根据表格可知,机器人的电功率为72W,额定电压为48V,
则该机器人电机正常工作时的电流。
(2)解:根据表格数据可知,该机器人最大移动速度为0.6m/s,
则它通过距离30m所需时间,
这段时间正常工作所消耗的电能。
(3)解:根据乙图可知,压力传感器R与电阻箱R0串联,
当电路中电流达到I=0.2A时,
此时电路的总电阻;
压力传感器R的阻值;
由图丙可知,当压力传感器阻值R=20Ω时,其所受的压力F=150N。
因此,送餐机器人一次最大送餐量所对应的重力;
送餐机器人一次最大送餐量。
【知识点】速度公式及其应用;电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】 (1)根据P=UI求出该机器人电机正常工作时电流;
(2)利用速度公式计算出机器人以最大移动速度给距离自己30m外的顾客送餐的时间,再利用W=Pt计算出完成此次送餐电机所消耗的电能;
(3)根据乙图可知,压力传感器R与电阻箱R0串联,由欧姆定律求出电路的总电阻,根据串联电路的电阻特点求出压力传感器的阻值,由图3可知压力传感器受到的压力,根据求出质量。
(1)由表格参数可知,该机器人电机正常工作时的电流
(2)该机器人以最大移动速度距离30m所需时间
这段时间正常工作所消耗的电能
(3)由图乙可知,电阻箱R0与压力传感器R串联,当电路中电流达到I=0.2A时,触发器断开,此时电路的总电阻
压力传感器R的阻值
由图丙可知,当压力传感器阻值R=20Ω时,其所受的压力F=150N。因此,送餐机器人一次最大送餐量所对应的重力
送餐机器人一次最大送餐量
25.(2026九下·南宁开学考)水箱是生活中常用的供水工具,如图所示是该模型的示意图,储水箱主要由一个重为10N,底面积是,高度为32cm(溢水口到桶底)的圆柱形金属水桶、一个压力传感开关和两个体积相同的实心圆柱体A、B组成,其中圆柱体A、B通过细线1与压力传感开关相连。已知加水前水箱的水桶内储水高度为15cm,圆柱体B恰好一半浸在水中,此时压力传感器受到细线1竖直向下的拉力达到6.5N,水泵接收到信号从进水口开始向桶内加水,已知实心圆柱体A、B的重力分别为、,它们的底面积都是。()求:
(1)水泵向桶内加水前,水桶底部受到水的压强;
(2)A的体积;
(3)若细线2长5cm,当加水至细线1对A的拉力为1N时,细线1末端的拉力传感器突然失控,导致A、B平稳下落(不考虑水波动,A、B不吸水),试求A、B稳定后容器对桌面的压强。
【答案】(1)解:根据题意可知,加水前水箱的水桶内储水高度,
此时水对桶底部受到水的压强。
(2)解:将A、B看作一个整体,加水前,它们受力平衡,即:;
则B受到的浮力;
根据阿基米德原理可知,B排开水的体积;
则B的体积;
由题意可知,A、B体积相同,所以A的体积。
(3)解:根据题意可知,传感器失控前,细线1对A的拉力时,
则A、B受到的总浮力;
B完全浸没时受到的最大浮力;
因为,所以B已完全浸没,A也浸入水中。
A受到的浮力;
A浸入水中的体积即为A排开水的体积;
则A浸入水中的高度;
A、B的高度;
由题意可知,水上升的高度;
则此时水箱的水桶内储水的高度;
A、B的总质量;
A、B的总体积;
A、B的平均密度;
所以细线1末端的拉力传感器突然失控,A、B平稳下落后,最终处于漂浮状态,此时A、B受到的浮力;
A、B整体排开水的体积;
与拉力传感器失控前相比,整体排开水的体积的增加量;
水面上升的高度;
此时水箱的水桶内储水的高度;
所以水没有溢出,水桶内储水的体积
水桶内储水的质量;
水桶内储水的重力;
则容器整体对桌面的压力;
容器的底面积;
容器对桌面的压强。
【知识点】重力及其大小的计算;平衡状态的判断;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;浮力的利用
【解析】【分析】(1)利用液体压强公式求水对水桶底部的压强;(2)圆柱体B恰好一半浸在水中,此时压力传感器受到细线1竖直向下的拉力达到6.5N,对A、B的整体进行受力分析,由力的平衡条件求得B受到的浮力,利用阿基米德原理求得B排开液体的体积;
(3)知道B恰好一半浸在水中时B排开液体的体积,由此求出B的体积,并根据V=Sh求出B的高度以及B露出水面的高度;
当加水至细线1对A的拉力为1N时,以A、B的整体为研究对象,根据力的平衡条件可得A、B受到的总浮力,由阿基米德原理求得A、B排开水的总体积,进一步求出此时A排开水的体积和A浸入水中的深度;根据图示和题意可求出此时容器中水的深度;
根据重力公式求出A、B的总质量,已知A、B的体积相同,可求出已知A、B的总体积,利用密度公式求出A、B的平均密度;比较A、B的平均密度与水的密度关系,由浮沉条件可知传感器突然失控时A、B平稳下落后整体在水中的状态,进一步求出此时A、B受到的总浮力,由阿基米德原理求得此时A、B排开水的总体积,再求出整体排开水的体积的增加量,由求出水面上升的高度,进一步求出此时水的深度,并判断是否有水溢出;
根据此时水的深度和A、B排开水的总体积,进一步求得水的体积,利用m=ρV求得容器内水的质量,根据F压=G桶+GA+GB+G水求得容器对桌面的压力,利用求得容器对桌面的压强。
(1)加水前水箱的水桶内储水高度
水泵向桶内加水前,水桶底部受到水的压强
(2)加水前,对A、B整体进行受力分析,该系统处于静止状态,受力平衡,根据力的平衡条件有:
则B受到的浮力
B排开水的体积
因为圆柱体B恰好一半浸在水中,所以B的体积
由题意可知,A、B体积相同,所以A的体积
(3)传感器失控前,细线1对A的拉力时,A、B受到的总浮力
B完全浸没时受到的最大浮力
因为,所以B已完全浸没,A也浸入水中。A受到的浮力
A浸入水中的体积即为A排开水的体积
则A浸入水中的高度
A、B的高度
由题意可知,水上升的高度
则此时水箱的水桶内储水的高度
A、B的总质量
A、B的总体积
A、B的平均密度
所以细线1末端的拉力传感器突然失控,A、B平稳下落后,最终处于漂浮状态,此时A、B受到的浮力
A、B整体排开水的体积
与拉力传感器失控前相比,整体排开水的体积的增加量
水面上升的高度
此时水箱的水桶内储水的高度
所以水没有溢出,水桶内储水的体积
水桶内储水的质量
水桶内储水的重力
则容器整体对桌面的压力
容器的底面积
容器对桌面的压强
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